Тема 3. Модель osi и стандарты локальных сетей
Модель osi
В 80-х годах прошлого века появилась необходимость стандартизировать различные сетевые технологии. Ведь без стандартизации в мире компьютерных сетей воцарился бы хаос: оборудование различных производителей не смогло бы работать вместе. Поэтому международная организация по стандартизации (International Standard’s Organization, ISO) разработала модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI).
Эта модель предусматривает семь уровней взаимодействия систем: 1. Физический. 2. Канальный. 3. Сетевой. 4. Транспортный. 5. Сеансовый. 6. Представительный. 7. Прикладной.
Предположим, что есть две сети, использующие разную среду передачи данных, - например, витую пару и радиоволны (беспроводную сеть). Если бы не было модели OST, то для каждой сети пришлось бы разрабатывать модель взаимодействия, а потом придумывать способ, позволяющий заставить две разные по своей архитектуре сети работать вместе. В случае с моделью OSI не нужно "изобретать велосипед" заново. Следует взять за основу уже имеющуюся сеть (в данном случае Ethernet) и переписать физический уровень. В итоге не придется разрабатывать браузеры, почтовые клиенты и другие сетевые приложения для каждой сети — браузеру все равно, какая среда передачи данных используется.
Структура стандартов ieee 802.X
В 1980 году в институте IEEE был организован комитет 802 по стандартизации локальных сетей, в результате работы которого было принято семейство стандартов IEEE 802.x, которые содержат рекомендации по проектированию нижних уровней локальных сетей. Позже результаты работы этого комитета легли в основу комплекса международных стандартов ISO 8802-
Эти стандарты были созданы на основе очень распространенных фирменных стандартов сетей Ethernet, ArcNet и Token Ring.
Помимо IEEE в работе по стандартизации протоколов локальных сетей принимали участие и другие организации. Так, для сетей, работающих на оптоволокне, американским институтом по стандартизации ANSI был разработан стандарт FDDI, обеспечивающий скорость передачи данных 100 Мб/с. Работы по стандартизации протоколов ведутся также ассоциацией ЕСМА, которой приняты стандарты ЕСМА-80, 81, 82 для локальной сети типа Ethernet и впоследствии стандарты ЕСМА-89, 90 по методу передачи маркера.
Стандарты семейства IEEE 802.x охватывают только два нижних уровня семиуровневой модели OSI - физический и канальный. Это связано с тем, что именно эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей. Старшие же уровни, начиная с сетевого, в значительной степени имеют общие черты как для локальных, так и для глобальных сетей.
Специфика локальных сетей также нашла свое отражение в разделении канального уровня на два подуровня, которые часто называют также уровнями. Канальный уровень. Уровень МАС. Уровень LLC.
Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы: каждый протокол уровня MAC может применяться с любым протоколом уровня LLC и наоборот.
С
тандарты
IEEE
802 имеют достаточно четкую структуру,
приведенную на рисунке 3.1:
Рисунок 3.1 - Структура стандартов IEEE 802.x
Как видно из рисунка, практически у каждой технологии единственному протоколу уровня MAC соответствует несколько вариантов протоколов физического уровня (на рисунке в целях экономии места приведены только технологии Ethernet и Token Ring, но все сказанное справедливо также и для остальных технологий, таких как ArcNet, FDDI, 100VG-AnyLAN).
Особняком стоят стандарты, разрабатываемые подкомитетом 802.1, которые описывают взаимодействие между собой различных технологий, а также стандарты по построению более сложных сетей на основе базовых топологий. Эта группа стандартов носит общее название стандартов межсетевого взаимодействия (internetworking). Сюда входят такие важные стандарты, как стандарт 802.ID, описывающий логику работы моста/коммутатора, стандарт 802.Н, определяющий работу транслирующего моста, который может без маршрутизатора объединять сети Ethernet и FDDI, Ethernet и Token Ring и т. п. Подкомитет 802.1 разработал стандарт 802.1Q, определяющий способ построения виртуальных локальных сетей VLAN в сетях на основе коммутаторов.
Стандарты 802.3, 802.4, 802.5 и 802.12 описывают технологии локальных сетей, которые появились в результате улучшений фирменных технологий, легших в их основу. Так, основу стандарта 802.3 составила технология Ethernet, разработанная компаниями Digital, Intel и Xerox (или Ethernet DIX), стандарт
появился как обобщение технологии ArcNet компании Datapoint Corporation, а стандарт 802.5 в основном соответствует технологии Token Ring компании IBM.
Сегодня комитет 802 включает следующий ряд подкомитетов, в который входят как уже упомянутые, так и некоторые другие.